PDF《第三章：光的干涉》

1、 kr2

44 合成的复振幅为

45 强度分布为 从一个孔中出射的光 波在屏中心的强度

46 是一系列等间隔的平行直条纹 干涉相长 (亮条纹) 干涉相消 (暗条纹) 相邻亮(暗)条纹间隔

47 48 相邻亮(暗)条纹间隔 如光源和接收屏之间充满介质,则亮条纹位置为 光程差每改变1个波长,条纹移动1个间隔

49 1.简单:只有一个分光波的装置 巧妙:A、自身之间相干叠加;

B、不同波列之间光强叠加 (非相干) 深刻:A、找到了相干光;

B、干涉是自身的一部分与另一 部分的线性叠加;

十大 最美的物理学实验 之首 2. 如光源向某方向移动,则条纹反向移动. 3. 如光源包含两个波长的单色光,则屏幕上有两套 间距不同的条纹存在. 4. 可应用在波长测量等. 讨论:

50 51 思考: 1. 如果光源非单色光?---光场时间相干性 2. 如果光源有限宽度?---光场空间相干性,单缝衍射 3. 如果光强慢慢减小,甚至每次都是一个光子? ---量子光学和量子理论 4. 如果用电子代替光子?---检验波动性,波粒二 象性 存在不可区分性 干涉

52 3.两束平行光的干涉,空间频率(spatial frequency) 两束平行光束的的干涉: ? 两列同频率单色光,振幅分 别为A1,A2;

初相位为φ10, φ20 ,方向余弦角为(α1, β1, γ1),(α2 ,β2 ,γ2) ? 研究在Z=0的波前上的相位 分布 z=0 处 亮纹 暗纹

53 亮、暗条纹都是等间隔的平行直线,形成平行直线族, 斜率为

54 条纹间隔 或条纹的空 间频率

55 例1 ? 为测量粒子的速度,用两列波长为λ 的相干光照射粒子的 路径,并使入射方向与路径法线间成 θ 角.记录反射光信 号.接收器每秒收到n个反射光的信号,求粒子速度. 两列光在xy平面上的相位分布可表示为 在xy平面上亮纹 平面上亮纹间距 信号频率 粒子速度

56 57 例2 两束相干的平行HeNe激光(?=632.8nm),传播方向 在xz面内,与z轴夹角 ?1 = ?/6,?2 = ??/4 ,求干涉 条纹的间距和空间频率? 间距: 空间频率:

58 同上题,如想获得低频20mm-1的干涉条纹,求两平行光的 夹角. 空间频率: 夹角: 大夹角??高空间频率 小夹角??低空间频率

59 作业: p.180-181: 2, 3, 5, 7, 8 ........